TEMA 1: MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN

1. Materiales de construcción

Los materiales de construcción se clasifican en distintos grupos, entre ellos los pétreos, los aglutinantes, los materiales compuestos, los metálicos, las cerámicas y los vidrios y las maderas. 

1.1 Materiales pétreos.

Son piedras naturales. Pueden encontrarse en forma de bloques (mármol, pizarra) o en gránulos (arena).

1.2 Materiales aglutinantes.

Son productos pulverizados que se mezclan con agua. Cuando tienen contacto con el agua, y gracias a la acción del aire se endurecen. Este proceso se llama fraguado.

1.3 Materiales compuestos.

Son materiales que se forman por la mezcla de otros materiales con diferentes propiedades pero distinguibles entre sí.

1.4 Materiales metálicos.

Se obtienen a partir de minerales.

 

1.5 Cerámicas y vidrios.

Estos materiales se componen de minerales que cambian su organización molecular cuando son calentados a altas temperaturas.

 

 

1.6 Maderas.

Se obtienen de los árboles.

1.7 Evolución de los materiales de construcción.

• En los primeros edificios se utilizó la piedra.
• Años después, los egipcios empezaron a usar el adobe para construir casas, fortalezas y pirámides.
• Los romanos fueron los primeros en utilizar cemento.
• Posteriormente, se construyeron castillos y fortalezas utilizando cemento y ladrillo.
• La aparición del hormigón y del acero nos ha permitido realizar grandes edificaciones.

2. Propiedades de los materiales de construcción

2.1 Densidad

La densidad es una de las propiedades más importantes a la hora de elegir un material u otro para la construcción. Representa la relación entre la masa y el volumen. Se calcula dividiendo la masa entre el volumen y se expresa en kg/metros cúbicos.

2.2 Resistencia a la compresión

Los materiales pétreos y cerámicos son muy resistentes a la compresión.

2.3 Resistencia a la tracción

Los materiales pétreos suelen ser poco resistentes a la tracción pero soportan muy bien los esfuerzos de compresión. Sin embargo, los perfiles laminados de acero son muy resistentes a la tracción. Los materiales pétreos se rompen cuando sobrepasan el límite de resistencia. En cambio, los metales solo sufren un estrechamiento.

2.4 Otras propiedades

Los materiales de construcción suelen ser:

• Duros: no se rayan fácilmente.
• Frágiles: se rompen con facilidad al recibir un golpe seco. Es el caso del vidrio.
• Resistentes a la corrosión: aguantan muy bien condiciones medioambientales agresivas.
• Económicos: para fabricarlos se usa una materia prima muy abundante, de ahí que no sean caros.

3. Materiales pétreos

Los materiales pétreos son aquellos que proceden de piedras naturales de origen mineral. Se suelen usar sin apenas transformación. Para obtenerlos:

1. Extracción: Las rocas se extraen de la corteza terrestre usando máquinas o explosiones controladas.
2. Transporte: Las rocas obtenidas se llevan a las trituradoras para conseguir trozos homogéneos.
3. Cortado: Los bloques se cortan para darles el tamaño adecuado.
4. Almacenamiento: Las rocas se pulen, se eliminan irregularidades y se almacenan para su posterior uso.

Hay distintos tipos de rocas:

• Roca caliza: Es permeable al agua y tiene menos resistencia y durabilidad que el resto de materiales pétreos. Se usa en muros de edificios y para fabricar cemento.
• Mármol: Presenta una gama muy variada de colores. Obtiene un bonito acabado ya que se puede tallar, tornear y pulir. Se usa para suelos, recubrimientos de paredes y para ornamentación en paredes y fachadas.
• Granito: Puede tener varios colores: gris, negro, amarillo, rojo, verde, etc. Se usa en pavimentos, muros de edificios y encimeras de cocina.
• Pizarra: Tiene una estructura laminar, por lo que se corta bien en forma de losetas. Se presenta en diferentes colores: negro, verde, gris o azul. Es impermeable, por lo que se usa en las cubiertas de los edificios.
• Áridos: Aportan resistencia a una mezcla. Se usa en pavimentos de carreteras y para elaborar el mortero y el hormigón.

4. Materiales aglutinantes

Los materiales aglutinantes son productos pulverizados que sufren unas transformaciones químicas que hacen que se endurezca al aire o bajo al agua. Este proceso se conoce como fraguado.

• Yeso: Es muy abundante, al mezclarse con agua fragua y tiene un buen acabado. Si es de alta calidad, con gran pureza y grano se llama escayola. Se usa para recubrimientos de techos y paredes, molduras, tabiques y muebles.
• Cemento: Al mezclarse con agua, se endurece (fragua) al poco tiempo. Se usa para fabricación de mortero y hormigón, recubrimiento de paredes y para suelos.

 

 

5. Materiales compuestos

Son productos formados por la mezcla de materiales con diferentes propiedades, pero distinguibles entre sí.

• Mortero: Es fácil de elaborar y fragua al poco tiempo. Se usa como aglutinante para pegar ladrillos, baldosas, etc. También se utilizan en recubrimiento de paredes (enfoscados).
• Hormigón: Fragua al poco tiempo, es resistente al fuego, es duradero, es resistente a la compresión y a la tracción. Hay dos tipos: el hormigón armado y el hormigón pretensado. Se usa para vigas, pilares, cimientos y estructuras en general.
• Mezclas asfálticas: Son impermeables. Se usa en aglutinantes, pavimentos en  carreteras y en recubrimientos de patios y tejados.

5.1 Tipos de hormigón

El hormigón es una mezcla de cemento, arena, grava y agua. El principal inconveniente es su baja resistencia a la tracción. Hay dos tipos de hormigón:

• Hormigón armado: Se fabrica un encofrado de madera y se colocan barras de acero. Luego, sobre este molde se vierte la masa de hormigón y, al fraguar se retira el molde de madera.
• Hormigón pretensado: Para hacerlo, se tensan con gatos las barras de acero en el encofrado. Cuando fragua, se liberan los tensores de la sujeciones.

6. Vidrios y cerámicas

La principal característica de los vidrios y cerámicas es que están compuestos por minerales que cambian al ser sometidos a altas temperaturas. 

6.1 Vidrios

El vidrio es un material obtenido al mezclar arena, álcali y óxidos metálicos. A continuación, se le da forma ya que al vidrio se le debe dar forma antes de enfriarse.

Para fabricar vidrio plano se utiliza el proceso de vidrio flotado, que consiste en vertir el hierro fundido en metal líquido.

El vidrio plano es transparente, muy resistente a la compresión, resistente a la corrosión, aislante eléctrico, frágil y duro. Se usa en ventanas, puertas, fachadas, laboratorios, vasos, platos y para decoración.

La lana de vidrio es un material que es un excelente aislante térmico y acústico. Se usa para hacer una capa aislante en muros.

 

6.2 Cerámicas

 

Las cerámicas se obtienen a partir de la mezcla de varios materiales, entre ellos la arcilla (material plástico y moldeable si el grano es muy fino. Cuando se coce a una alta temperatura se vuelve vítrea), el feldespato (reduce la temperatura necesaria para cocer la arcilla) y la arena (actúa como relleno).

 

Se pueden añadir otros materiales para hacer la cerámica resistente al calor, es decir, cerámica refractaria. Son materiales mas duros, frágiles, aislantes del calor y resistentes a las elevadas temperaturas. 

 

Las baldosas, los azulejos y la loza sanitaria se fabrican a partir de arcillas especiales a las que se aplica un tratamiento que aporta mucha dureza al material.

 

Hay varios tipos de cerámicas:

• Ladrillos: son duros y baratos. Se usan en muros y fachadas.
• Tejas: son duras, impermeables y baratas. Se usan en tejados.
• Bovedillas: son resistentes a la flexión. Se usan en entresuelos.
• Ladrillos refractarios: son duros y resistentes a elevadas temperaturas. Se usa en hornos y chimeneas.
• Baldosas y azulejos: tienen buen acabado y son duros. Se usa en suelos y recubrimiento de paredes.
•  Loza sanitaria: es dura y resistente a la corrosión. Se usa en saneamientos de baños.

 

El moldeado del ladrillo se realiza mediante el procedimiento de extrusión. Se parte de una arcilla húmeda para que sea plástica y moldeable con facilidad. A continuación, la arcilla se muele. El producto sale por un orificio con forma de ladrillo. Por último, se cortan.

También se pueden fabricar usando el moldeado por compresión. Para hacerlos, se introduce una porción de arcilla en un molde y se aplica presión. Son más uniformes.

 

 7. Impacto medioambiental

Uno de los materiales más utilizado en los países era el cemento. Se emplea en la construcción de muchos edificios pero, muchas veces, su fabricación no es respetuosa con el medio ambiente.

La obtención de la materia prima suele alterar mucho el paisaje, así como el transporte y la fabricación del cemento, ya que las cementeras producen el 5% de las emisiones de CO2 del mundo.